Видільна система - Курс біології, на
Вступ
- Метаболізм тварин утворює відходи (ми не розкладаємо всі молекули, які поглинаємо): в метаболізмі азоту - утворення токсичних залишків (сечовини). Ми повинні їх усунути.
- Організми можуть функціонувати лише за умови дотримання конкретних концентрацій. Органи виділення беруть участь у підтримці іонних концентрацій, вміст води: гомеостаз.
Загальна еволюція видільної системи: структури стають більш складними, централізація, у тісному взаємозв'язку з розвитком циркуляції. Ми помітимо велике різноманіття видільних структур, проте всі вони функціонують однаково. Вони класифікуються на:
- Пульсуючі вакуолі (протисти)
- Нефридія, в широкому розумінні
- Трубки мальпігі (комахи)
- Передні залози (ракоподібні)
Примітка:
- У книдаріїв не існує виділильної системи, а також голкошкірих, оскільки їхнє внутрішнє середовище практично збігається із зовнішнім. Отже, екскреція може відбуватися від клітини до клітини.
- Іноді трапляються відходи, які не виводяться, але накопичуються, особливо у Cyprinidae (прісноводні риби) та скупчення їх нирок.
I) Пульсуючі вакуолі
Спостерігається у протистів та губок. 2 вакуолі працюють по черзі. Вони набрякають водою і відкидають її. Таким чином, вони можуть регулювати вміст води (всередині - цитоплазма - більш концентрована, ніж зовні, тому ми маємо приплив води). Проблемою є наявність відходів: їх утилізація коштує дорого. Багато мітохондрій навколо вакуолей. Мембрана вакуолі усіяна мікровакуолями, які протікають всередину подібно до явища екзоцитозу.
Ми ще далеко не зрозуміли, як працює відхилення цього вмісту. Він повинен бути гіпотонічним, щоб набрякати, маючи при цьому більшу осмолярність зовні, щоб його відкинути. Тому система переходить від однієї дії до іншої залежно від осмолярності. Крім того, найпростіші постійно втрачають розчинені речовини. Якщо вони містять цікаві іони, це передбачає, що клітина може відновити ці молекули за допомогою фізичного механізму (активний транспорт ще не продемонстрований).
II) видільна система нефридів (безхребетні)
Вони описані лише у організмів з двосторонньою симетрією. Це трубка, яка відкривається назовні через пору, а інший кінець якої закритий більш-менш складною структурою.
1) Протонефридії
У акоеломатах найбільш елементарними є протонефридії. В акопеломати триплобласти. Найпростіші спостерігаються у плоских червів. Трубка закрита в глухому мішку, утворюючи ампулу. Всередині клітина, яка називається бичкова виділяюча клітина. Два випадки: - Один джгутик: соленоцитна нефридія - Багато джгутиків: полум’яна нефридія Всі джгутики склеєні, нагадуючи віск. Протонефридії розпорошені по всьому тілу (площинні), приєднуючись до трубки ектодермального походження. Іони, що підлягають відторгненню, підхоплюються видільною клітиною і відкидаються (з водою) в пробірці. Стінки трубки сильно складені або навіть контурні, що дозволяє уповільнити виділену рідину і виділити іони, але важливі для відновлення. У немертіанців зменшення вивідних клітин, а потім їх асоціація з початком кровоносної системи. У трематод значно менше нефрідій, ніж утворення 2-х вивідних проток більшого діаметра з одним сечовим отвором у задньому положенні.
У целоматах протонефридії не мають целомодуктів (стікають целомічну рідину). Протонефридії не відкриваються в целомічну порожнину, вони виступають, піднімаючи стінку, що розділяє дві порожнини. Ці протонефридії не евакуюють гамети, а лише видільну функцію. Лише у більш розвинених поліхетових анелід протонефрид асоціюється з миготливою піною, яка виходить у целом. Тут нефридія евакуює гамети. Ця елементарна система є архаїзмом у більш еволюціонованих тварин (Amphioxus): існують структури, порівнянні з протонефридіями, які пов'язані з первинними зябровими щілинами.
2) Метанефридії (целомодукти з екскреторною роллю)
Вони спостерігаються у менш розвинених целоматів. Приклад: мурахи, олігохетами. Внутрішній кінець трубки нефриду відкривається в целомічну порожнину, проходить через соматоплевральний шар і, отже, буде відводити целомічну рідину, що приводиться в рух війками. У статевій зрілості вершина розширюється, щоб забезпечити евакуацію гамет. Рідина, яка залишає целом, ізотонічна рідини целомічного середовища. Після звільнення він гіпертонічний. Трубка реабсорбує воду, амінокислоти та сахариди. Метанефридії будуть працювати так само, як нирки: пов'язаний механізм фільтрації та реабсорбції. Чим більше метамерія регресує (тіло складає регіони), тим сильніше метамерні метанефридії бачать їх зменшення і централізуються в певних регіонах: у сидячих анелідах (сабелях) у передній частині тварини є лише 2 метанефридії.
Еволюція: у п’явок пінна зникає, як і пори та просвіт трубки. Отримується маса клітин, яка становить видільну систему. Розміщення кишені (сечового міхура), в якій збираються відходи, що утворюються у складі комірки. Збірний проток проходить через всю тварину. Ізоляція нефридієвого апарату від залишків целоми.
дощовий черв’як, довга трубка, з якої здійснюється ефективна реабсорбція. показані 2 різні типи нефридії.
3) Концентрація целомодуктів у масивному органі
у Helix sp лише одне отвір з'єднує два органи, прямого контакту немає. Стінка цього органу зморщена, що створює обмінну поверхню, оскільки він евакуює відходи та утворює сечу, реабилізуючи інші молекули. Нефридова кишеня - це місце концентрації сечі. - У найбільш розвинених молюсків (головоногі молюски: каракатиці, кальмари), зовнішній вигляд видільної та кровоносної систем, на дуже високому рівні організації. У каракатиць зберігаються 3 целомічні порожнини та деякі органи (нефростоми), які марні. Виведення відбувається з грибкоподібними органами. Це складчастість стінки вен, що стикається зі стінкою целомічної порожнини. Дуже важлива складка. Отже, дві структури вкладені одна в іншу, щоб утворити грибкове тіло (отже, не поруч, як у Helix sp). Антенальні залози: У ракоподібних значний регрес у кількості метанефридій (максимум: 6; і більшість випадків). Видільна система складається із зеленої залози (= антенальна залоза). Отворотний отвір, таким чином, розташований у основи вусиків. (складчастий лабіринт).
III) Трубки мальпігі (наземні членистоногі)
IV) Нирка хребетних
1) Нефрони (сечовід)
Вони походять від найбільш розвинених метанефридій. Різниця полягає в тому, що нирка складається з безлічі щільних функціональних одиниць: нефронів. Залежно від розподілу нефронів та ступеня розвитку хребетних існують 3 типи функціональних нирок (Pro, Meso та Metanephros). У людей налічується 2,5 мільйона нефронів! Вони упаковані в мезенхіму (захисну тканину) з великою кількістю ліпідів. Вони дуже тендітні, тому повинні бути добре "вклинені".
Після капсули Боумана трубка є досить довгою, складною, згорнутою, щоб ми розділили її на сектори, щоб визначити їх функцію: • Проксимальна звивиста трубка: діаметром від 50 до 60 мкм, довжиною близько 15 мм, згорнувшись;: значно тонша трубка діаметром 20 мкм, вона потрапляє в медулярну частину нирки. • Дистальна звивиста трубка: такого ж діаметру, як і проксимальна, довжина 12 мм. • Трубка Белліні: збиральна трубка з декількох нефронів, відкривається в уретру.
2) Гістологія сечовивідних шляхів
Розмір клубочків залежить від середовища проживання (водної, наземної). Приклад: прісноводна риба живе в середовищі, менш концентрованому, ніж її внутрішнє середовище (вода: 3 г солі/л; ІМ: 8-9 г солі/л). Відповідно до градієнта осмосу в його тіло впадає вода. Якщо він не хоче лопнути, він повинен сильно злити, тому він має великі капсули Боумана, які фільтрують багато води. І навпаки, морська риба (ІМ: 37-38г солі/л) тому втрачає багато води. Клубочки невеликі (= у акул клубочкові). Серед цих двох крайніх випадків є багато адаптацій.
3) Механізм утворення сечі.
V) Інші органи виділення
1) потові залози
Вони виробляють піт. Їх кількість сильно варіюється від одного виду до іншого, як і їх розподіл у межах однієї групи. Жодних залоз у водному середовищі. У ссавців (людей) вони в основному містяться в пахвових западинах і ненависті. У собак лише між пальцями лап. У людини виробляється близько 2 мільйонів залоз залежно від умов життя. Розчин дуже розбавляється (менше 1%) мінеральних солей (NaCl, KCl, фосфати). Є також сечовина, креатин та урати. Отже, рН кислий (від 4,5 до 7). Вироблення молочної кислоти під час фізичних вправ. Так само йод і ртуть. Крім того, люди з діабетом виділяють ацетон. Кількість варіюється залежно від умов вживання напоїв та функції нирок. У Франції 600 і 900 мл/день. У тропічному кліматі 3л/день! Пот на насінній оболонці випаровується, оскільки він висихає - це хороший спосіб регулювати температуру в жарку погоду. Розпилення 1 г поту робить 330 Дж! Залози нервово регулюються.
2) Жовчний міхур
Видільний орган, виробляє жовч. Дві молекули холестерину, взяті з плазми. Колір жовчі обумовлений продуктом розпаду гемоглобіну (жовчних пігментів)
3) Дивина
Невиведення: ниркові накопичення (блискучі луски завдяки гуанідину, у риб, молі тощо).
MCQ: Перевірте свої знання !
Думаєте, ви знаєте все про цей курс? Не потрапляйте в пастки, потренуйтеся, використовуючи запитання з множинним вибором ! eBiology містить сотні запитань щоб допомогти вам опанувати цю тему.
Ви повинні мати обліковий запис, щоб використовувати запитання з множинним вибором